丛德林 王林斌
大连供电公司 辽宁大连 116200
摘要：无人机技术与电力巡检工作的结合，从根本上提升了电力系统信息化管理的质量。而且将无人机巡检应用到输电线路运维管理中，是输电线路精益化运维的必然需求。因此本文对无人机巡检技术在输电线路运维中的应用进行了深入的分析和探讨，以供相关的工作人员参考借鉴。
关键词：无人机；巡检；输电线路；运维
1常见的无人机输电线路基础巡线技术
1.1多角度多光谱成像
AMTIS(机载多角度多光谱成像系统)的硬件功能可以有效得到自可见光至热红外共3个波段的9个角度相应图像，其属于当今唯一能够得到多角度热红外图像的主要设施。经由拼接和采集图像，对线路走廊三维地形、线路和物体距离图、线下横纵剖面图以及正射影像图等进行查看，从而定位地理，对走廊实际状况加以监视，并且精准定位危险点以及各距离的量测。
1.2激光雷达技术
当前，在电力系统中输电线路通道巡检过程中所使用的无人机，通过激光雷达系统的巡线采集和电力沿线的激光点云处理，能够真实的反应出输电线路的沿线地表形态和地形地貌，技术人员通过无人机激光雷达技术所回传的参数数据，进行相关地表环境建模到实际情况的立体呈现，使其能够了解输电线路设备设施的运行情况和结构信息，并准确的发现输电线路设备运行状态的异常情况和安全隐患，及时的采取相应的处理措施，避免输电线路受到走廊中障碍物的影响发生故障跳闸等危险。
而且目前电力系统当中输电线路通道巡检所应用的无人机激光雷达技术能够实现防止泄漏资产的有效管理，并与智能电网进行技术链接，实现电力系统输电线路运行稳定性和安全性的双提升。这一技术最早的研究是在上个世纪90年代中后期，其主要的原理在于利用GPS定位与激光测距技术的搭配使用，可以实现快速、精确的对地面物体进行高精度三维坐标的测量和获取，其具有更加精准的测量水平，同时对于地物坐标的获取也更加快速，很多测绘行业都选择使用机载激光雷达扫描技术进行地面地形地貌的扫描和勘测。
在电力系统的输电线路巡检工作中，利用机载激光雷达扫描技术对输电线路沿线的地形和空间环境进行数据的参数采集并回传后，使其形成三维的空间立体结构，其主要的应用原理在于激光雷达技术能够针对地形当中的附着物进行全方位的物体反射强度信息的获取，并从激光点云数据中去除掉地物回波点，提取数字高程模型，进而形成三维立体模型，让技术人员能够通过这些参数数据所建立的三维立体模型，掌握输电线路通道的实际环境情况和空间的关系，借此来判断输电线路的实际运行状态。
1.3电子光学
因为在架空输电线路的瓷质绝缘子串当中，所有的绝缘子电压并没有均匀分布，其中与导线距离最接近的绝缘子拥有最高电压。在一串绝缘子当中，在出现零值绝缘子的时候，电压其将会沿着绝缘子表面对应重新进行分布，而此时与导线距离最近的绝缘子的相应电压会提升，从而使表面局部放电整体强度有所增加。此时结合其放电生成的光辐射自身强度，便能够得到绝缘子串自身的绝缘性能。
2无人机巡检技术在输电线路运维中的应用策略
2.1加强无人机作业安全分级管控，夯实作业安全基础
输电线路运维单位应统一管控无人机配置、规程、空域申请等，遵循“安全第一、预防为主”的原则，对所辖的无人机进行集约化管控，确保每一架无人机都时时在控。工区级别负责无人机作业安全措施的具体实施，可以从作业人员、无人机现场管控两方面管理管控，对无人机相关的人员、证照、实物、作业等方面提出规范化的管理要求。
管控无人机飞行安全，严格遵守相关规范，杜绝电力巡检作业中黑飞、乱飞现象的出现。通过安全分级管控，做到无人机飞行安全监控无死角，全方位保障无人机作业时人员、设备安全。
2.2立足巡视开展实效，合理安排人、机资源
建立健全符合企业自身特点的管理制度是一项工作能否顺利开展的前提和基础。无人机巡检应遵循统筹规划、因时制宜的策略，规章制度由公司层面统一管理颁布，而无人机和人员的配置则由工区层面统一安排。在普通运维班组中应配置多名员工，同时具有输电线路巡检和无人机巡检资格。在无无人机巡视任务时，携带无人机执行输电线路的日常巡检工作，工作过程中运行人员既要能发挥主观能动性发现认为需要由无人机巡视的缺陷或隐患，又要处于随时待命的状态，时刻准备迎接公司下达的无人机作业任务，在最短时间内根据巡检任务进行配置，完成巡检任务。
2.3立足精益化，提出输电线路“N+4”巡视方法
在以往对杆塔进行常规巡检时，由于缺少经过实践验证的安全可靠的拍摄路径和方法。而且在进行巡检拍摄时随意性较大，导致采集到的图片信息较为杂乱且容易出现漏拍，不能保障巡检质量，易留下安全隐患。针对这种情况，可采用“N+4”巡视方法有效提升巡视质量和巡检效率，其主要是针对输电线路的日常巡视提出的，其中“N”是针对输电线路中不同塔型应针对巡视的“N”个关键部位，“4”是指输电线路杆塔中杆塔大小号侧通道以及纵向左右侧两个方向共计4条通道的巡视工作。
优化无人机巡检部位。在以往的巡视过程中，无人机巡检是对绝缘串与导地线和杆塔的连接部位以及各类金具等进行检测，但并没有形成一套规整有法的巡视方法，巡视路径及巡视部位受无人机飞手的个人技能和巡视习惯影响，这样很容易遗漏掉关键检测部位，留下安全隐患。可结合日常巡视经验和无人机巡视特点，针对不同塔型杆塔本体巡视，遵循不留死角、飞必到位的原则，依据不同塔型科学选取、固化“N”个拍摄点，其均为杆塔与导地线、杆塔与绝缘串以及导地线与绝缘串连接部位，这些地方也是杆塔最容易出现故障的部位。
优化无人机巡检路径。目前无人机巡视主要采用高性能锂电池作为动力来源，由于锂电池容量有限且受限于无人机载荷，导致多旋翼无人机续航时间较短，必须合理规划巡检路线，避免无效飞行。为提高无人机巡检的效率和安全性，必须制定出科学合理的拍摄飞行路径和拍摄方法，选择满足安全飞行的条件下可以经过所有巡检点且飞行路程最短的路径。结合大量实践检验、科学验证与分析，可以选用穷举法来进行路径规划，通过结合实际情况将所有可行的路径都计算出来，然后比较得出最优路径。
输电线路通道的“4”路巡视法。针对目前日益增加的线路走廊内施工、树害等问题，结合无人机自身巡视特点，采用输电线路通道的“4”路巡视方法。就是输电线路杆塔中杆塔大小号侧通道以及纵向左右侧两个方向共计4条通道的巡视工作。在杆塔大、小号侧通道处各拍摄通道1张，要求看到前杆塔电气部分、后杆塔全部及通道情况，飞行高度在最下层导线挂点与弧垂最低点之间。同时拍摄杆塔左、右侧通道内的运行情况，做到全方位、无死角的对杆塔通道运行情况进行掌控。
3结束语
将无人机巡检应用到输电线路运维管理中，是输电线路精益化运维的必然需求。推行无人机精准巡视管理方法，可提高无人机巡视管理效率，减少裁撤冗余环节，高效出色的完成无人机巡检任务，为企业各项工作开展提供了强有力的支持，保障了企业所辖的输电线路的安全稳定运行。
参考文献
[1]陈栋.架空输电线路无人机的应用[J].产业与科技论坛，2020，19(02):44-45.
[2]邵瑰玮，刘壮，等.架空输电线路无人机巡检技术研究进展[J].高电压技术，2020，46(01):14-22.
[3]蔡文霞.无人机电力线路安全巡检的关键技术[J].通信电源技术，2019，36(12):68-69.